芳氧基取代聚磷腈合成方法的改进
第26卷第1期2005年1月
兵工学报
ACTA ARMAMEN TARII
Vol.26No.1
Jan. 2005芳氧基取代聚磷腈合成方法的改进
刘亚青,赵贵哲,朱福田
(中北大学化学工程系,山西太原030051)
摘要:根据三聚氯化磷腈和四聚氯化磷腈开环聚合反应条件的不同,以环状氯化磷腈混合物为起始原料,采用溶液聚合法,合成聚二氯磷腈,三聚体的单程转化率为60%左右,总转化率接近100%;然后以三乙胺为缚酸剂,使高聚氯化磷腈直接与酚类化合物进行取代反应,合成了标题高聚物。测定了它的红外光吸收谱,用凝胶渗透色谱法(GPC)测定了其分子量大小及分布。
关键词:高分子化学;环状氯化磷腈;聚二氯磷腈;芳氧基取代聚磷腈
中图分类号:O635 文献标志码:A 文章编号:100021093(2005)0120090204
0 引言
聚磷腈-[PCl2=N]-是以P、N交替排列作为主链结构的一类新型无机聚合物,具有有机高分子难以比拟的特性[1-3]。人们采用各种有机亲核试剂取代聚氯化磷腈高分子链上的Cl,合成出了一系列无机—有机高分子材料,这些高分子材料随着侧基的改变具有不同的性能和用途。它们比碳链有机高聚物具有更好的耐热、阻燃、抗氧化、抗水解、抗溶剂和抗辐射等性能[4-9]。近年来,国外对这一领域的研究十分重视,新的衍生物不断出现,其应用领域也在不断扩大[10-14],国内相关的成果则较少。
芳氧基取代聚磷腈由于具有高氧指数,低排烟量,放出的气体无腐蚀和低毒,长期使用温度可达250℃等优点,日益受到军事和工业部门的重视[15]。
本研究以环状氯化磷腈混合物为起始原料,采用溶液聚合法,合成了聚二氯磷腈,然后用芳氧基取代聚二氯磷腈分子中的Cl,合成了芳氧基聚磷腈。在合成工艺上直接以环状氯化磷腈混合物为起始原料进行溶液聚合,利用三聚体、四聚体开环聚合反应条件的差异,在聚合的同时,实现二者的分离;在侧基Cl的取代反应中,不使用金属钠,而用缚酸剂,不仅避免了危险操作,而且降低了生产成本。
1 实验部分
1.1 试剂
环状氯化磷腈混合物和α-氯代萘均为自制;
收稿日期:2004-06-05氨基磺酸、二水硫酸钙、四氢呋喃、正庚烷、苯酚、间甲苯酚、NaOH、三乙胺均为分析纯。
1.2 合成
1.2.1 聚氯化磷腈的合成
1)将72g环状体(三聚体、四聚体的混合物)、0.2g氨基磺酸(催化剂)、0.15g二水硫酸钙(助催化剂)、150mLα2氯代萘(溶剂)投入附有冷凝管、干燥管、温度计和机械搅拌的500mL四口烧瓶中,在氮气保护下升温至230℃,恒温反应数小时,在粘度发生明显变化时,停止反应。2)将上述反应液倒入盛有1000mL正庚烷的3000mL烧杯中,搅拌至杯底有白色聚合物析出,分出上层溶液。底部的聚合物用1350mL四氢呋喃溶解,供下步取代反应用。3)将上层分出的溶液移入3000mL蒸馏烧瓶中,蒸出大部分正庚烷,供以后循环使用。烧瓶内残留的仍溶有未反应单体的α-氯代萘可在下次聚合时用。
1.2.2 芳氧基取代聚磷腈的合成
1)间甲苯氧基聚磷腈的合成
在装有搅拌器、冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中,加入123mL间甲酚、163mL 三乙胺,将上步得到的聚氯化磷腈的四氢呋喃溶液移入恒压滴液漏斗中,在快速搅拌的情况下,将此溶液慢慢滴加入反应溶液中,滴加完毕后,继续搅拌1～2h,然后将反应液倒入盛有自来水的烧杯中,
搅拌10min ,则体系中有橡胶状固体凝聚。分离后,将上述高聚物用四氢呋喃溶解后,再倒入盛有自来水的烧杯中,用玻璃棒搅拌。如此反复几次,洗去高聚物中所含有的盐分,最后所得的橡胶状固体即为间甲苯氧基聚磷腈。2)苯氧基聚磷腈的合成
用110g 苯酚代替123mL 间甲酚,重复上述操作,即得。
3)苯氧基2间甲苯氧基聚磷腈的合成
将上述间甲苯氧基聚磷腈3
份与苯氧基聚磷腈l 份混合,用四氢呋喃溶解后,加水沉淀,即得。1.3 测试仪器和测试条件
红外光谱分析:Nicolet 公司5DX 型付氏变换红
外光谱仪,K Br 压片,室温测试。
GPC 分析:日本津岛L-4A 型液相色谱仪,四氢呋喃(THF )为溶剂。
2 结果与讨论
2.1 聚氯化磷腈的合成
环状三聚六氯化磷腈(Ⅰ
)经开环聚合得聚氯化磷腈(Ⅱ
)。现有文献中,聚合过程所使用的原料都是纯的环三聚体[16-19]。本研究直接用环状体混合物为起
始原料,通过控制反应条件,使其中的三聚体开环聚
合,而四聚体不反应。其优点为:1)免去了三聚体的分离和提纯,大大降低了生产成本。三聚体的分离和提纯是一个相当繁杂的过程,不仅三聚体损失量高达30%左右,而且要消耗大量的溶剂,增加设备投资和劳务支出;2)溶剂α-氯代萘可循环使用,溶解在α-氯代萘中的单体也可循环使用。三聚体的单程转化率约为60%
,但多次循环后,三聚体的总转化率可接近100%;3)四聚体在本研究采用的反应条件下不开环聚合,仍留在α-氯代萘中,经多次循环后,四聚体总积累量将超过其饱和度,此时,四聚体将从α-氯代萘中结晶析出。实验结果表明,从聚合物母液中结晶析出的四聚体纯度相当高,只需在石油醚中重结晶一次,即可得到纯四聚体。而四聚体在高温条件下也能开环聚合,可另行利用。2.2 芳氧基聚磷腈的合成
聚氯化磷腈中的Cl 具有很高的反应活性,可被
许多亲核试剂所取代。对于取代反应,目前国内外所采用的方法均是先由相应的酚和金属钠反应制得无水酚钠,然后再将其加入溶有线状高聚氯化磷腈的四氢呋喃中进行反应[20-23]。但由于金属钠的操作危险性,上述反应不易实现工业化,且生产成本较高。本研究采用酚和缚酸剂(三乙胺)代替常规使用的酚钠,使高聚氯化磷腈与酚在四氢呋喃溶液中直接反应,利用三乙胺吸收反应产生的HCl 使反应完成。与常规方法相比,整个工艺过程更易控制,且整个反应时间缩短115h ,并且三乙胺可以回收循环使用。不仅避免了使用金属钠的危险操作,而且降低了生产成本。具体反应如下:
本方法制得的苯氧基聚磷腈和间甲氧基聚磷腈与用苯酚钠、间甲酚钠制得的苯氧基聚磷腈和间甲氧基聚磷腈在性能上没有明显差异。本取代方法理论上可适用于苯环上有各种取代基的酚类化合物,但对邻位上有两个体积特大的位阻酚能否适用,还有待于实验证明。
本研究用苯酚和间甲酚按一定比例混合后与高
聚氯化磷腈反应制得的苯氧基2间甲氧基聚磷腈与用苯氧基聚磷腈和间甲氧基聚磷腈按同样比例在四氢呋喃中混合所得的产物在性能上没有明显差异,这说明取代基在高分子链上的分布均匀性对产品性能影响不大。2.3 红外光谱分析
聚二氯磷腈和苯氧基2间甲苯氧基聚磷腈的红
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外光谱分别如图1、图2所示。图1中,1300cm -1、
1236cm -1为P =N 吸收峰,766cm -1为P-N 吸收峰,581cm -1为P-Cl 吸收峰。图2中,1290cm -1、1208cm -1为P =N 吸收峰,760cm -1、692cm -1为P-N 吸收峰,581cm -1P-Cl 键吸收峰的消失,说明主链上的氯原子已被取代。945cm -1、1009cm -l 、1165cm -1为P-O-C (芳氧环上的碳)特征吸收峰,1593cm -1、1491cm -1为苯环的特征吸收峰,3067cm -1为苯环上C -H 伸缩振动吸收峰,2980cm -1、1364cm -1为烷基C -H 伸缩振动吸收峰,说明已引入了苯氧基和间甲苯氧基
。
图1 聚氯化磷腈的红外光谱
Fig.1 IR spectra of
Polydichlorophosphazene
图2 苯氧基2间甲苯氧基聚磷腈的红外光谱
Fig.2 IR s pectra of Phenoxy 2m 2methylphenoxypolyphos phazene
2.4 GPC 测试结果
图3、表1为苯氧基2间甲苯氧基聚磷腈GPC 测
试结果。图表显示,制得的苯氧基2间甲苯氧基聚磷腈的分子量分布宽,主要原因在于本研究的工艺条件还不很成熟,有待于进一步完善
。
图3 苯氧基2间甲苯氧基聚磷腈GPC 测试结果
Fig.3 GPC of Phenoxy 2m 2methylphenoxypolyphosphazene
表1 苯氧基2间甲苯氧基聚磷腈GPC 测试数据
Tab.1 Data of GPC for phenoxy 2m 2methylphenoxypolyphosphazene
测试项目数均分子量重均分子量数均分子量最大值Z 均分
子量
粘均分子量体积平均
分子量
分散度
数据35147997384325319039715305591482
70341428.377854
3 结论
1)在聚合所用的原料方面,突破了常规使用纯
三聚体的方法,直接使用环状体混合物为起始原料进行溶液聚合,利用三聚体、四聚体开环聚合反应条件的差异,在聚合的同时,实现二者的分离。因而简化了工艺流程,提高了原料利用率,降低了生产成本。
2)在取代所用的原料方面,用酚和缚酸剂(三乙胺)代替常规使用的酚钠。利用三乙胺吸收反应产生的HCl 使反应完成。而且三乙胺可以回收循环使用。不仅避免了使用金属钠的危险操作,而且
降低了生产成本。
3)本制备方法所指的芳氧基包括的范围很大,如邻甲苯氧基、对甲苯氧基等,可获得具有多种不同取代基的聚磷腈。合成的芳氧基聚磷腈分子量大(接近百万)、橡胶弹性好。
4)本制备方法易于实现工业化。
参考文献
[1] Allen C W.linear ,Cyclic and polymeric phosphazenes[J ].Coor 2
dination Chemistry Reviws ,1994,(130):137.
[2] Allcock H R.Inorganic and organometallic polymers [J ].ACS
Symp.Ser.,1988,(360):250.
[3] 贡长生.聚磷腈的合成化学[J ].弹性体,1998,8(3):57.[4] Reed C S ,Taylor J P ,Guigley K S ,et al.Polyurethane/poly[bis
(carboxylatophenoxy )phosphazene ]blends and their potential as flame 2retardant materials[J ].Polymer Engineering and Science ,2000,40(2):465.
[5] Allcock H R ,Prange R.Properties of poly (phosphazene 2silox 2
ane )block copolymers synthesized via telechelic polyphosphazenes and polysiloxane phosphoranimines[J ].Macromolecules ,2001,34(20):6858.
[6] Orme C J ,Harrup M K ,McCoy J D ,et al.Pervaporation of wa 2
ter 2dye ,alcohol 2dye ,and water 2alcohol mixtures using a polyphos 2phazene membrane[J ].Journal of Membrane Science ,2002,197(1-2):89.
[7] Hartle T J ,McIntosh M B ,Allcock H R.Phosphazene azides :A
new means for polymer crossing 2linking and property modification [J ].Polym Prep ,1999,40(2):908.
29
兵 工 学 报 第26卷
[8] 刘朋军,张连华.聚磷腈功能材料研究进展[J ].化学研究与应用,2001,13(1):33.
[9] Manners I.Polymers and the periodic table :recent developments
in inorganic polymer science [J ].Angew Chem Int Ed Engl ,1996,(35):1602.
[10] Allcock H R.Poly (organophosphazenes )2unusual new high poly 2
mers[J ].Angew Chem Int Ed Engl ,1977,(16):147.
[11] Carter R ,Wycisk R ,Y oo H ,et al.Blended polyphosphazene
/polyacrylonitrile membranes for direct methanol fuel cells [J ].Electrochemical and Solid 2State Letters ,2002,5(9):l95.[12] Allcock H R ,Prange R ,Hartle T J.Po1y (phosphazene 2ethylene
oxide )di 2and triblock copolymers as solid polymer electrolytes [J ].Macromolecules ,2001,34(16):5463.
[13] 李新贵,黄美荣.液晶聚磷腈及其分离膜[J ].建筑材料学
报,1998,1(4):348.
[14] Nagai K ,Freeman B D ,Cannon A ,et a1.G as permeability of poly
(bis 2trifluoroethoxyphosphazene )and blends with adamantine amino/trifluoroethoxy (50/50)po1yphosphazene [J ].Journal of Membrane Science ,2000,172(1):167.
[15] 李振,詹才茂,秦金贵.聚磷腈高分子[J ].功能高分子学报,
2000,13(2):241.
[16] SuZu K i F ,Onozato K ,Yaegashi ,et al .Pervaporation of or 2
ganic solvents by poly (bis (2,2,22trifluoroethoxy )phosphazene )membrane[J ].J Appl Polym Sci ,1987,34(6):2197.
[17] Zadorin A N ,Borisenkova E K ,Kulichikhin V G ,et al.Orienta 2
tional phenomena in poly (bis (2,2,3,3,32pentafluoropropoxy )phosphazene )mesophase[J ].Intern J polym Mater ,1993,(22):127.
[18] 胡源,邵宗龙,董华,等.2,2,4,4-四对羟甲基酚氧基-6,6-二苯
基三聚磷腈的合成[J ].应用化学,1998,15(1):23.
[19] 张亚峰,刘安华,龚克成.聚磷腈合成的研究进展[J ].合成橡
胶工业,2001,24(4):240.
[20] McIntosh MB ,Hartle T J ,Allcock U R.Synthesis and reactivity
of alkoxy ,aryloxy and dialkylamino phosphazene azides[J ].J Am Chem Soc ,1999,121(4):884.
[21] Hartle T J ,Sunderland N J ,McIntosh M B ,et al.Phosphinimine
modification of organic polymers [J ].Macromolecules ,2000,33(12):4307.
[22] Matyjaszewski K ,Montague R A.Synthesis of poly[bis (trifluo 2
renetboxy )phosphazene ]under mild conditions using a fluoride initiator[J ].J Am Chem Soc ,1990,112(18):6721.
[23] Wisian 2Neilson P ,Zhang C P ,K och K A ,et al.Poly (alkyl/
arylphophazene )and their derivatives[J ].Phosphorus Sulfur Sil 2icon and Related Elements ,1999,(146):69.
Improvements in the Synthesis of Polyaryloxyphosphazene
L IU Ya-qing ,ZHAO Gui-zhe ,ZHU Fu-tian
(Department of Chemical Engineering ,North University of China ,Taiyuan ,Shanxi 030051,China )
Abstract :Taking advantage of the difference between hexachlorocyclotriphosphazene and hexachlorocy 2clotetraphosphazene in the condition of ring 2expansion polymerization ,the solution polymerization in prepar 2ing polyphosphazene from chlorophophazene of r 2trimer and r 2tetramer was investigated.The once 2through conversion of r 2trimer reaches about 60%,while the total conversion approaches l00%.In order to get pol 2yaryloxyphosphazene ,polyphosphazene ’s side chlorines are directly substituted by aryloxy of phenol using triethylamine as the bind acid agent.The structure of this polymer is determined by IR spectra.The molec 2ular weight of the polymer is estimated by GPC.
Key words :plymer chemistry ;R 2chlorophophazene ;polydichlorophosphazene ;polyaryloxyphosphazene
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化学合成法制备甜菜碱
中国化工贸易 化学合成法制备甜菜碱 刘 悦1 闫 皙2 （1.河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄 050018； 2.石家庄科英化工技术有限公司，河北石家庄 050018） 1课题研究的国内进展及现状 甜菜碱最初是甜菜制糖时留下的废液中提取而来的，新鲜甜菜中含甜菜碱，制糖废液中约含3%，糖蜜中含8%。甜菜碱原为制糖过程中的一个副产品，其产品及产地有很大局限性，使用上也没有得到更加广泛的推广。 长期以来，人们对甜菜碱的研究主要集中在如何从甜菜中提取的工艺研究，规模比较有限，直到十九世纪七十年代，芬兰的CALTER公司才对其进行了专门研究，该公司通过天然提取法制得的天然无水甜菜碱产品质量好，并流入我国市场。此后，许多国家都对甜菜碱进行了研究，取得了一定进展。 1.1 关于合成方法的研究 1999年，苏天铎等人以氯乙酸、氢氧化钠和三甲胺为原料合成 甜菜碱，其方法是：以室温为起始反应温度反应0.5 h，然后分别于50℃～55℃和80℃～85℃反应1 h，以强酸性阳离子交换树脂为反应液分离提纯物质。其收率超过97%，产品纯度达到98.5%。 该法具有操作简便、反应时间短、反应条件温和、产品纯度高等优点，但离子交换法工艺繁琐，不利于工业推广。 2008年，杨昆等人以三甲胺及一氯乙酸、氢氧化钾为原料合成甜菜碱：利用实验确定合适的反应温度、时间及配比等优化条件，得到的反应液去除水溶剂后加适量乙醇趁热过滤，除去氯化钾，然后，将滤液冷却结晶，抽滤，干燥，得到甜菜碱，产率可达93.4%，纯度达99.33%. 该工艺用氢氧化钾代替氢氧化钠，反应过程中生成的副产物氯化钾较氯化钠 容易分离，有利于提高产品纯度，但氢氧化钾成本较氢氧化钠要高，会增加其生产成本。 1.2 对甜菜碱分离方法的研究 崔国辉利用离子交换法使甜菜碱得到提纯：将反应液利用阳离子强酸性树脂，吸附甜菜碱，杂质用纯水冲走，然后用氨水解析出甜菜碱，甜菜碱溶液减压浓缩后，降温到30℃析出晶体，过滤得到甜菜碱，母液回收套用，得到的甜菜碱再经过真空干燥，得到含量99％以上的甜菜碱。 该工艺纯度较高，分离效果较好，但分离前的准备较为复杂，而且离子交换柱容量较小，生产周期较长，效率低，产量受到限制，难以实现工业化。 靳登超等人对分离甜菜碱的萃取结晶法进行了研究：将反应液加入萃取剂构成四元体系，通过实验，画出四元相图，确定优化条件后的萃取剂用量，利用甜菜碱和氯化钠在萃取剂中的溶解度差异使甜菜碱得到分离提纯，其中，萃取剂应该尽可能的溶解甜菜碱，并且微溶或不溶氯化钠。 1.3 对甜菜碱分析方法的研究 李优琴等人利用比色法对甜菜碱含量进行测定：分别配制甜菜碱标准溶液、雷氏盐饱和液、丙酮溶液、乙醚洗液和甜菜碱样品溶液，吸取一定量的甜菜碱标准溶液，加入雷氏盐饱和溶液，将混合液在5℃下冷却30 min，然后在真空下用玻璃砂芯漏斗过滤，沉淀用乙醚洗涤3次，待乙醚挥发干后，用丙酮溶液溶解沉淀，定容至25 ml，在波长525nm处用1cm比色皿测其吸光度，然后用甜菜碱样品溶液代替甜菜碱标准溶液，重复以上步骤，对照标准曲线，依次算出样品中甜菜碱的含量。 2结论 化学合成法中，原料的选取：关于碱方面，如果用氢氧化钙，则副产物氯化钙难以分离，氢氧化钾成本较高，碳酸钠效果也不太好，选氢氧化钠较为合适；关于三甲胺，由于其气体成本较高且容易挥发，极易溶于水，选用30%-35%的三甲胺水溶液比较合适。 关于甜菜碱的生产方法，反应过程中：温度太高，会使三甲胺挥发，造成浪费，同时也会浪费能源；温度太低，反应速度较慢，反应不充分。采用分段加热法，既避免了原料和能源的浪费，又能使反应进行得很充分，提高产率。 关于反应介质的选择，在甲醇和乙醇作溶剂时，反应速度都较水要慢，因此，选用水做反应溶剂比较合适。 关于分离，常用的方法有简单蒸馏法、离子交换法以及萃取结晶法：由于甜菜碱具有两性表面活性剂的性质，简单蒸馏中会与水形成缔合胶体，难以分离，得到的产品纯度较低；离子交换法工艺繁琐，容量小，成本较高，不适用于工业生产；萃取结晶法分离效果较好，同时可以较好的利用副产物，避免浪费。 关于萃取剂的选择，甜菜碱在甲醇中的溶解量较乙醇要高得多，但乙醇的成本较甲醇低，且氯化钠的溶解量也较甲醇要少得多，选用乙醇比较合适。 关于分析方法的选择，高效液相色谱法、凯氏法、重量法、比色法测量过程都比较复杂，成本较高，改进后的快速滴定法简化了测量过程，但相比之下，非水滴定法操作比较简单，精确度高，成本较低，更适合在工业上推广。 参考文献： [1]苏天铎，柳恒，唐清福.三甲胺乙内酯的合成[J].陕西化工，1999，（3）：35 [2]郝立勇，朱晓慧，齐永秀，张恭孝，化学法合成甜菜碱工艺的改进[J]；中国甜菜糖业，2003年04期 [3]杨昆，王稼，谭亿等.甜菜碱制备工艺的研究[J].化学研究与应用，2008年11期 [8]崔国辉.甜菜碱的精制工艺研究.中国化工贸易，2012，4（7）；157-157 [9]靳登超，杨志才，冯素霞等.合成甜菜碱生产中的产品分离[J].化工进展，2002，21（1）：154-157. [10]王双平，靳登超，胡俊峰.萃取结晶法分离合成甜菜碱中氯化钠[J].化学工业与工程，2007，24（5）：420-423. [11]李优琴，高家骅，周维仁.比色法测定合成甜菜碱的含量[J].江苏农业学报，1999年02期 [12]胡彩虹，夏枚生，许剑峰.滴定法快速测定饲料中甜菜碱[J].分析试验室，1999年06期 https://www.wendangku.net/doc/9f6756507.html,
聚磷腈的合成及应用
聚磷腈的合成及应用 顾蒙 04300009 磷腈聚合物是以P、N原子交替排列作为主链结构的一类新型无机-有机高聚物，具有有机高分子难以比拟的特性。其结构通式为-（N=PRR’）-n(其中R和R’为有机基团，n不小于3)。在磷腈分子中，由于磷原子上含有两个可取代的氯原子，故可以生成多种衍生物作为阻燃剂、吸收剂和防氧化剂等。聚磷腈由于具有耐水、耐溶剂、耐油类和化学品，又耐高温、低温及不燃烧等优良性能，可以制成特种橡胶、低温弹性体、阻燃电子材料、、生物医学材料等。发达国家近几十年来一直在研究开发磷腈类化合物，而我国在这方面的研究较少。 一聚磷腈的结构特性 聚磷腈的电子云结构被称为“岛状结构”，这种模型包括有两个五价磷原子的d轨道和氮的p轨道杂化形成三个dπ-pπ轨道，每一个π体系都是一个鼓励体系，彼此之间没有共轭作用，因此，这种结构也被称为“岛状结构”。 二聚磷腈的性能 聚磷腈主链磷原子上的两个侧基可以被各种具有不同特性的有机基团取代，从而制备出具有各种功能的聚磷腈高分子。例如，由于所连侧基不同，聚磷腈高分子可以使亲水的或亲油的，易被水降解的或对水稳定的，可以是导体、半导体或绝缘体，还可以是光解材料、耐辐射材料、耐溶剂和化学药品，也可以有生物活性等。 磷腈聚合物的物理性能依赖于取代基本身的性质和数目，单一烷氧基或芳氧基取代的聚磷腈表现为半晶结构；而取代基为两种或多种时是非晶的；有胺类物质取代的聚磷腈则为具有玻璃化温度的玻璃态聚合物。 聚磷腈上π体系没有形成长程共轭，因而具有柔顺的P-N骨架链，这是所有的聚磷腈都有的共性。这是聚合物链具有很大的自由度及较低的玻璃化温度，在固态时可经受结构变化，因此大多数磷腈聚合物都是良好的低温弹性体。[1] 三聚磷腈的合成 聚磷腈化合物的制备是由五氯化磷和氯化铵反应生成六氯环三磷脂，再通过亲核取代反应制得的聚磷腈衍生物。六氯环三磷腈是一种非常重要的中间体，也是磷腈化学中最基本的化合物，对磷腈化学的发展起到举足轻重的作用。 1.六氯环三磷腈的合成[2] 1897年，Stokes就报道了氯化磷腈环状三聚体（NPCl2）3,但是直到20世纪60年代，L.G.Lund和NL.Paddock等人对这种物质进行了较系统的开发研究和应用。合成聚氯化磷腈通
异烟肼说明书
异烟肼说明书 1 2020年4月19日
篇一：异烟肼片说明书 异烟肼片说明书 药品名称】通用名：异烟肼片曾用名：商品名：汉语拼音： yiyanjing pian 英文名：isoniazid tablets 化学名称：4-吡啶甲酰肼化学 结构式： 分子式：c6h7n3o 分 子量：137.14 【 性状】本品为白色片。 【 药理毒理】 本 品是一种具有杀菌作用的合成抗菌药，本品只对分枝杆菌，主要是 生长繁殖期的细菌有效。其作用机制尚未阐明，可能抑制敏感细菌 分枝菌酸（mycolicacid）的合成而使细胞壁破裂。 【 药代动力学】 2 2020年4月19日
品口服后迅速自胃肠道吸收，并分布于全身组织和体液中，包括脑脊液、胸水、腹水、皮肤、肌肉、乳汁和干酪样组织。并可穿过胎盘屏障。蛋白结合率仅0～10%。口服1～2小时血药浓度可达峰值，但4～6小时后血药浓度根据患者的乙酰化快慢而不一，快乙酰化者，t1/2为0.5～1.6小时，慢乙酰化者为2～5小时，肝、肾功能损害者可能延长。代谢主要在肝脏中乙酰化而成无活性代谢产物，其中有的具有肝毒性。乙酰化的速率由遗传所决定。慢乙酰化者常有肝脏n-乙酰转移酶缺乏，未乙酰化的异烟肼可被部分结合。 本品主要经肾排泄（约70%），在24小时内排出，大部分为无活性代谢物。快乙酰化者中93%以乙酰化型在尿液中排出，慢乙酰化者为63%。快乙酰化者尿液中7%的异烟肼呈游离或结合型，而慢乙酰化者则为37%。本品易经过血脑屏障，亦可从乳汁排出，少量可自唾液、痰液和粪便中排出。相当量的异烟肼可经血液透析与腹膜透析清除。 【适应症】 3 2020年4月19日
指示剂甲基橙的合成方法以及应用
目录 摘要： (2) 关键词： (2) 1前言 (2) 1.1偶氮染料的研究现状 (2) 1.2甲基橙的研究 (4) 1.2.1甲基橙的名称 (4) 1.2.2甲基橙的性质 (4) 1．3甲基橙的应用 (5) 1．3.1在酸碱滴淀中的应用。 (5) 1.3.2在氧化还原中的应用。 (5) 1.3.3在氧化还原光度分析法中的应用 (6) 1.3.4在配合物水相光度分析中的应用 (6) 三：实验部分： (6) 1、实验原理 (6) 2、实验所使用到的仪器及药品 (7) 3、实验步骤 (7) 一、低温下合成甲基橙 (7) 二、常温下合成甲基橙 (8) 四、操作重点及注意事项 (8) 五、结果与讨论 (9) 六、讨论 (10) 七、参考文献 (10) 八、致谢词 (11)
甲基橙的合成 焦婷 摘要：以对氨基苯磺酸结晶为先导化合物，利用重氮盐的制备、偶合反应来合成目的物—甲基橙。用两种方法来制备甲基橙：一，甲基橙在低温下的合成。二，常温下合成甲基橙。实验结果表明在常温上合成甲基橙的产率最高。 利用甲基橙在不同的PH值条件下所显现的颜色不同来证明所得的产品是甲基橙。 关键词：甲基橙，对氨基苯磺酸，重氮盐，偶合反应,常温 1前言 1.1偶氮染料的研究现状 偶氮染料迄今为止为止子仍然是普遍使用的最重要的染料之一。它是指偶氮基（—N=N—）连接两个芳环形成的一类有机化合物。偶氮染料是合成染料中品种最多的一类，广泛用于多种天然和合成纤维的染色和印花，也用于油漆、塑料、橡胶等的着色。 由于部分偶氮染料与人体接触过程中可释放出有致癌危险的芳香胺化合物。这种化合物致癌机理是被人体吸收后,经过一系列活化作用,使人体的DNA发生结构和功能的变化,成为人体病变的诱因。偶氮染料也因为环保问题受到了禁用,受禁品种已达100种以上,但因偶氮染料有色谱范围广,色种齐全,牢固度高等优点,仍广泛用于纺织品,皮革制品等染色及印花工艺,有机光信息记录,临床医疗诊断等生命科学领域。 随着偶氮染料禁用政策的出台,对我国这样一个纺织品和服装出口大国的影响已显现出来,在目前的国际贸易中的“绿色”已经成为一个话题,而且将一直持续下去,面对咄咄逼人的“绿色壁垒”国内染料行业也应加大力度,加紧开发替代产品。
磷腈聚合物在高分子材料中的研究进展
磷腈聚合物在高分子材料中的研究进展 1.背景与概述 随着社会和科学的不断发展与进步，人们对材料的使用要求也越来越高，单一的材料类型已不能满足人们的需求。传统的材料按照化学组成分类，除了金属材料以外，主要包括有机高分子材料和无机硅酸盐材料[]1。有机高分子材料多源自石油化工产品，也包括一些生物有机物。它们一般具有质量轻、耐腐蚀、绝缘性好和易于成型加工等优点，已被广泛应用于生产生活的各个方面，并在很大程度上替代了金属材料。然而大多数有机高分子材料却因为强度、耐磨性及使用寿命较差而不能满足当今生产生活中对材料的耐高温性和抗氧化性的要求[]1。无机硅酸盐材料通常拥有优异的耐高温性和抗氧化性，以及较好的电和热绝缘性，但是无机硅酸盐材料和有机高分子材料相比，其可加工性能则差很多。因此，开发兼具有机材料和无机材料优点的新型有机-无机杂化材料具有重要意义。 无机聚合物是由非碳原子组成的大分子物质，原子间主要以共价键键合，形成与有机聚合物中的碳链相类似的杂原子主链。与有机聚合物相比，无机聚合物的独特性能，使其受到了极大的关注。聚磷腈是以单键双键交替连接的磷、氮原子为主链，以有机取代基团为侧链的一类新型有机-无机杂化高分子。按照形态可以将其分为四大类即线性聚磷腈、环线型、环交联型、梳型聚磷腈和支化聚磷腈，由于其具有良好的热稳定性、生物相容性、耐福射、耐低温、抗氧化性、生物降解性，聚磷腈功能材料已成为了研究热点。 2.聚磷腈化合物的合成 （1）通常，线型聚磷腈通过二步法制备：首先合成聚二氯磷腈，然后由聚二氯磷腈通过亲核取代反应制备目标聚合物。迄今为止，聚二氯磷腈的合成方法除了最基本的由HCCP 本体开环聚合[]4,3,2以外，主要还包括溶液催化开环聚合[]6,5、Cl3P=N-Si(CH3)3 的可控室温活性聚合[]9,8,7、N-二氯磷酰-P-三氯单磷腈的缩聚[]10和以氯化铵和五氯化磷为单体的一步法[]12,11 四种途径。 由于能够取代聚二氯磷腈上活性氯原子的官能团种类众多，所以线型聚磷腈表现出很强的分子可设计性。目前文献已报道的线型聚磷腈取代基团共有7 大类别，分别是脂肪醇、酚类、脂肪胺、芳香胺、双官能度的螺环型羟基（例如二羟基联苯或二羟基联萘的衍生物）、硫羟基团以及可以直接通过P-C 键与磷腈骨架相连的脂肪或芳香残基[]15,14,13。 （2）环线型聚磷腈的制备方法通常是先合成出具有双官能度的环磷腈，再通过自聚或与其他单体共聚从而得到聚合物，也即通过已四取代的HCCP 与另一种含有双官能团的单体
甜菜碱的合成及产品提纯的新方法
２２河北化工２００６年第２期 甜菜碱（Ｂｅｔａｉｎｅ）是具有Ｒ－（ＣＨ３）２Ｎ＋ＣＨ２ＣＯＯ－结构化合物的总称。较常见的如十八烷基甜菜碱，它是用途广泛的两性表面活性剂；还有Ｎ，Ｎ，Ｎ－三甲基甘 胺酸内盐，又称三甲胺乙内酯或甜菜素，是一种季胺型水溶性生物碱，因最初从甜菜中提取而得名，广泛地存在于动植物体内，是良好的饲料及食品添加剂。本文着重讲述Ｎ，Ｎ，Ｎ－三甲基甘胺酸内盐，它在动物代谢中起着相当重要的作用，具有作为甲基供体促进动物脂肪代谢，调节渗透压，增进食欲，稳定维生素，预防球虫病，提高饲料利用率等多种功效。最近几年，随着生物制药技术的不断进步，人们又发现甜菜碱在生物发酵过程中起着重要作用，它代替氯化胆碱和蜂蜜作为细菌生长的培养基，可以使发酵效果明显提高，从而大大改善了药品的质量和制造成本。 １生产现状及市场前景 甜菜碱在１９世纪末被发现后，长期以来人们主要集中在如何从甜菜中进行提取的研究上，各地生产规模也不大，一直到上世纪７０年代才在芬兰出现了专门进行研究、生产及销售饲料用甜菜碱的ＣＡＬＴＥＲ公司。其他各国也曾进行过在化工、医药、及农药等方面的应用性研究，并取得了一定的进展。目前欧美国家已把甜菜碱作为要推广的重要饲料添加剂品种之一，大量应用于养殖业。我国对这一产品的开发利用也是从制糖业和饲料加工业开始的，八一糖厂和珧南制药厂分别于上世纪７０年代末从废蜜中以离子交换柱法提取出甜菜碱。此后，沈阳石油化工研究院研究开发出以甜菜、糖蜜、盐酸、液氨、烧碱为原料，采用膜分离技术提取甜菜碱的技术路线，已通过省级技术鉴定，达到国内领先水平。中科院新疆化学 研究所又相继开发出从酒醪中分离甜菜碱的新工 艺，采用的是离子交换二床法和三床法，该工艺设备简单，成本低，生产的甜菜碱产品不需要精制即可达到医药级产品的纯度。化学合成法最早是在中国农科院饲料研究所开发成功的，并申请了国家专利，其分离方法是离子交换柱法，目前，合成甜菜碱的分离方法几乎都是离子交换柱法。 甜菜碱在饲料添加剂方面的应用早已被人们所认识和推广，且有不断增长的趋势。在国外，甜菜碱作为饲料添加剂的需求量每年上升８％，其作为食品添加剂也已在澳大利亚、美国等国家被人们所接受。在化妆品行业，其保湿性能也得到一定程度的应用。在我国，甜菜碱的需求量也逐年提高，据饲料行业提供的２０００年统计数字，我国用于饲料添加剂的甜菜碱总需求量为４０００ｔ／ａ，并以每年５％的速度增长。 最近几年，随着制药行业发酵技术的不断进步，国内个别制药企业已经掌握了利用甜菜碱进行生物发酵技术，并已应用于生产，效果显著。这标志着甜菜碱已经走进制药行业。所以，甜菜碱的市场前景非常广阔。 ２传统生产方法２．１天然提取法 天然甜菜碱取自于制糖废液，一般是用离子交换提取法和离子排斥提取法。离子交换提取法是将稀释的废糖液流经离子交换树脂，留下其中的甜碱，使氨基酸及金属盐与其他成分分离。然后用稀氨水洗脱甜菜碱，回收率达７０％。 离子排斥提取法是将稀释的废糖蜜通过填充有聚苯乙烯—二乙烯苯的色谱柱中分离，柱温在８０℃左右，料液流速接近色谱系统临界速度，用水洗脱色谱分离柱时，盐、糖及甜菜碱依次洗脱得以分离，收 甜菜碱的合成及产品提纯的新方法 （河北化工医药职业技术学院工厂，河北 石家庄０５００３１） 王建辉 ［摘 要］在介绍甜菜碱市场现状， 发展前景及传统生产方法的基础上，重点论述了萃取结晶法生产甜菜碱的原理、特点、萃取剂的选择等，证明萃取结晶法提纯甜菜碱是可行的。 ［关键词］甜菜碱；合成；提纯；新方法［中图分类号］ＴＱ４２３．３＋１ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１００３－５０９５（２００６）０２－００２２－０２ ［收稿日期］２００５－１０－２０ ［作者简介］王建辉（１９６６－），男，讲师，工程师，从事化工、机械 方面的教学、科研及管理工作。
甜菜碱的营养作用和效果修订稿
甜菜碱的营养作用和效 果 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
甜菜碱(Betaine)是首先在欧洲被发现的，它主要存在于甜菜糖的糖蜜中，故而得名，但其功效直到二十世纪七十年代才渐被认识。甜菜碱普遍存在于动植物体内，是动物代谢的中间产物，在营养物质的代谢中起着十分重要的作用，近年来，欧美一些国家相继在畜禽生产和水产养殖中进行了大量的研究，证实了甜菜碱是动物机体内重要的甲基供体，参与氨基酸和脂肪的代谢，调节动物体内渗透压，具有促进生长、改善胴体组成、提高肉质、提高水产饵料的诱食性等功效。 随着甜菜碱化学合成方法的进一步成熟，生产成本不断降低，已广泛应用于畜禽配合饲料中，在水产饲料和观赏动物饲料中使用也已十分普遍，大量试验研究表明，甜菜碱是一种无毒、害、无污染的新型多功能添加剂。 一、甜菜碱的理化特性。 (一)、甜菜碱的化学结构 甜菜碱是—种季铵型生物碱，又名甘氨酸甜菜碱、三甲基甘氨酸等，化学名称为N-N-N-三甲基甘氨酸内盐，分子式C5H11NO2,分子量，其化学结构与氨基酸、胆碱相似 (二)、甜菜碱的理化特性 纯品天然甜菜碱为微棕色流动性结晶粉末，能耐高温，熔点293℃；合成纯品甜菜碱则为白色或淡黄色结晶粉末，熔点301℃～305℃；有较强的吸水
性，极易潮解，并释放出三甲胺；在水中极易溶解(160g／100g水)，易溶于甲醇，微溶于乙醇，在氯仿或乙醚中不溶。 (三)、甜菜碱的安全性 甜菜碱本身是动物体内的代谢中间产物，经大量实验证明，甜菜碱及其盐类无毒、无害、无污染，其小鼠半数致死量(LD50)在11，000m9／kg，对动物无致畸、致癌、致突变作用，是公认的安全物质。 二、甜菜碱的生产工艺 (一)、天然提取法 甜菜糖蜜是提取天然甜菜碱的主要原料，提取工艺主要有两种，一是离子交换法，此方法是将稀释的糖蜜流经强阳离子交换树脂柱和其它成份分离而留在柱内，后用稀氨水洗脱甜菜碱，洗脱液再流经强阴出了交换树脂，洗出液经蒸发、脱色、结晶、过滤制得甜菜碱；另一种普遍使用的方法是离子排斥法，此方法是将糖蜜导入填充有聚乙烯-二乙烯树脂的色谱分离柱(树脂交联二乙烯苯％，柱温80℃左右，料液流速接近色谱系统临界速度)，用水洗脱色谱分离树时，盐、糖及甜菜碱依次排出得以分离，再将收集液经蒸发、浓缩、三段结晶、过滤制得纯度约98％的无水或一水甜菜碱。 (二)、化学合成法 一般采用氯乙酸和三甲胺为原料在液碱中进行常压反应，后经离子交换洗脱出甜菜碱母液，经蒸馏、盐酸酸化、浓缩、结晶、过滤成甜菜碱盐酸盐：或
抗结核病新药研发进展
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/9f6756507.html, 抗结核病新药研发进展 作者： 来源：《上海医药》2008年第11期 肺结核仍是全球最常见和最严重的感染性疾病之一。世界卫生组织估计，全球每年新诊出肺结核病例数约达880万人，每年有近160万人死于该病。肺结核的发生率逐年上升，而多药耐药(特别是泛耐药)肺结核的发生率也在全球许多地区持续升高，由此成为全球一大严重公共卫生问题。相比之下，新药的开发却滞后于肺结核的治疗和预防需求。自40多年前利福平（rifampin）上市后，全球范围内仅批准了利福布丁（rifabutin）和利福喷丁（rifapentine）两 个新药治疗肺结核。为控制肺结核的流行趋势，临床迫切需要有新的抗结核病药物，尤其是能用于潜伏性结核杆菌感染患者化学预防及对难治性肺结核即多药耐药和泛耐药肺结核治疗有效的抗结核病新药。 开发抗结核病新药的主要目标包括寻找快速作用药物，以期能够缩短现行肺结核长治疗期，及开发对耐药结核杆菌有活性药物、开发对持续性和休眠性结核杆菌均具活性药物等。尽管目前抗结核病药物开发管线有限，但还是有一些新型结构类别化合物如硝基咪唑类、二芳基喹啉类、噁唑烷酮类、乙二胺类和氟喹诺酮类等化合物正在进行临床研究。 1 硝基咪唑类化合物 许多硝基咪唑类化合物(特别是咪唑并噁唑和咪唑并噁嗪衍生物)都已经体内、外试验证实具有强力的抗分枝杆菌活性，它们对结核杆菌的最低抑菌浓度（MIC）为0.015～1.95 μg/mL。不过，这些物质的致癌性和致突变性水平相对较高，因而阻碍了它们进入临床研究。值得注意的是，常用于治疗厌氧菌感染的抗菌药甲硝唑（metronidazole）已显示其在MIC时对处于厌氧条件下的休眠性结核杆菌存活有显著活性，同时对多药耐药肺结核株也具活性。近期一项研究还指出，甲硝唑联合利福平治疗休眠性结核杆菌患者有效。甲硝唑目前正在进行用作抗多药耐药肺结核药物的Ⅱ期临床研究，但此类化合物中最有希望获准治疗肺结核的可能还是两个在研药物——PA-824和OPC-67683。 1.1PA- PA-824为硝基咪唑并吡喃衍生物，对多药耐药肺结核株呈高度活性且对休眠性结核杆菌具杀灭作用。PA-824在结核杆菌中的靶的尚不明了，推测与分枝菌酸和核酸的生物合成有关。PA-824属硝基咪唑类化合物的前体药物，须在其结构中的硝基经低氧化还原电位的氢化物转移辅酶的作用还原性地激活才会呈现抗结核杆菌效应，而此过程是由Rv3547基因编码的依赖性硝基还原酶催化的。PA-824不仅对多药耐药肺结核株的MIC值低至
甜菜碱应用综述
甜菜碱应用综述 作者：王秀艳单… 来源：东北农业大学动物营养研究所 摘要甜菜碱是从甜菜糖密中提取出来的一种天然营养物质，作为一种饲料添加剂已广泛应用于动物养殖业中，它可作为甲基供体部分取代蛋氨酸和胆碱，可促进蛋白质的合成，护脂肪肝和减少体脂沉积，提高GH水平促进动物生长，抗应激，提维生素的效价，提高抗球虫药疗效，对水产动物具有明显的诱食效应。下面对甜菜碱这十几年中在动物养殖业中的应用情况作一简述。 A 文章编号：1004－0084－（2003）09－0009－03 甜菜碱在甜菜糖蜜和藜科植物中含量最高。因其最早是从甜菜糖蜜中提取出来的，故此得名。自1939年Du Vigneaud发现其营养功能以来，一直成为人们的研究热点，并被广泛应用于制药、食品。添加剂、化学试剂、化工原料、畜禽养殖。水产养殖等领域。随着研究的不断深入，发现甜菜碱具有促进畜禽生长、改善胴体品质的功效。 1 甜菜碱的营养功能[1-4] 1.1 作为甲基供体可部分取代蛋氨酸和胆碱 甲基是合成蛋氨酸、胆碱、肌酸、磷脂、肾上腺素、核糖核酸和脱氧核糖核酸等具有重要生理作用的物质所必须的基团，在免疫、神经、心血管。泌尿、消化等系统中起着重要作用。甲基必须由特定的甲基供体来提供，主要的甲基供体有甜菜碱。蛋氨酸、胆碱等。这三者之间的代谢关系也是通过三者传递甲基的循环反应体现出来的。胆碱必须被转移到细胞线粒体中转化为甜菜碱后，才能获得提供甲基的能力，而甜菜碱则不受这些因素的影响，故在家禽日粮中直接加入甜菜碱比胆碱能更有效的提供甲基[5]。而蛋氨酸只有一个非稳态甲基，甜菜碱则有三个非稳态甲基，且蛋氨酸价格昂贵，因此，甜菜碱是更有效的甲基供体，有“生命甲基化剂”之称。 甜菜碱还能提高BHMT（甜菜碱一高半眈氨酸甲基转移酶）的活性，抑制β－CYST（β--胱硫醚合成酶）的活性从而使更多的高半胱氨酸转化为蛋氨酸，供合成蛋白质之用。从这个意义上来说，甜菜碱具有节约蛋白质的效应。但甜菜碱并不能代替蛋氨酸来合成蛋白质，甜菜碱只能部分的替代蛋氨酸[6]。肉鸡玉米-豆粕型饲粮中，1单位的甜菜碱可取代2单位的蛋酸，在肉雏鸡玉米-豆粕型饲粮中，添加 600 mg／kg的甜菜碱与添加2 000 mg／kg的蛋氨酸效果基本相同[7]。若使用甜菜碱完全替代蛋氨酸会引起肉仔鸡生产性能下降[8]。因此，就提供甲基而言，甜菜碱可节约体内的蛋氨酸，但这是在日粮中甲基源缺乏的前提下，若日粮中甲基源充足时，此时机体并不需要以蛋氨酸作为甲基供体，甜菜碱就没有节约蛋白质的作用。
结核分枝杆菌异烟肼耐药性研究进展
=综述>结核分枝杆菌异烟肼耐药性研究进展 朱艳伶1,2,万康林2,沈国顺1 近20余年来,由于耐药结核杆菌尤其是耐多药结核杆菌(MDR-TB)的肆意横行,各国的结核病疫情均呈回升趋势,全球发病率和死亡率不断升高112。我国的耐药情况尤为严重。据统计目前初始耐药率为1816%,获得性耐药率为4615%,全国现有耐药的涂阳肺结核病人约42万;在全球对53个国家的耐药调查中,河南省的原发MDR-TB耐药率位居第2位。因此在WHO最近公布的全球38个国家和地区的结核病耐药监测资料中,中国被列为/特别引起警示的国家和地区0之一122。近年来,各国学者采用分子生物学技术对结核杆菌耐药机制进行深入研究,定位了结核分枝杆菌包括异烟肼在内的耐药基因的位置和基因突变位点,从而促进了第一代快速鉴定耐药突变菌株方法的建立和新型抗结核药物的开发。 异烟肼作为最主要的抗结核药物之一,是多种药物联合化疗治疗结核病的基本组成部分,但也是最易产生耐药性的抗结核药物。已发现结核分枝杆菌对异烟肼耐药涉及多个基因变化:katG,inhA,kasA,ndh,及oxyR-ah pC基因连接区,突变形式多样化,并且突变位点又不确定更加剧了结核病防治的困难。因此,对耐药菌的耐药机制进行深入全面的了解,建立方便快捷经济的检测方法,从而开发新的抗结核药物和开展更有效的化疗是目前亟待解决的问题。 1结核杆菌异烟肼耐药机制 异烟肼(Isoniazid,INH)是1912年由两个捷克生化学家首次合成的,但它强有力的抗生素活性直到1951年才被发现。作为使用了40余年的抗结核一线化疗药物,其作用主要是通过抑制结核杆菌分枝菌酸的生物合成,造成细胞壁破损而杀菌。但是在单药化疗和不适当化疗期间容易产生耐药性。INH 的耐药性与一个或多个基因的各种突变有关,这些基因主要包括编码触酶-过氧化物酶的katG基因,编码烯酰基载体蛋白还原酶的inh A基因,编码烷基-氢过氧化物还原酶的ahpC 基因,编码B-酮酰基载体蛋白合成酶的Kas A基因及调节分枝杆菌氧化-应激的oxyR基因。 111katG 研究表明INH实际上是一个药物前体,需要经结核分枝杆菌触酶-过氧化物酶活化后才发挥抗结核作用,而触酶-过氧化物酶则由katG基因所编码。最新研究认为katG基因的变异(包括突变,缺失,插入等)导致的结核分枝杆菌触酶-过氧化物酶活性降低或缺失可以解释90%以上的INH耐药。20世纪90年代早期,张132等将ka tG基因克隆导入耐INH的耻垢分枝杆菌可恢复INH敏感性。 作者单位:11沈阳农业大学畜牧兽医学院,辽宁省沈阳市东陵区120号110161;21中国疾病预防控制中心传染病预防控制所,北京昌平流字五号102206 通讯作者:万康林 近年来研究发现INH耐药性结核分枝杆菌中katG基因突变最主要的是点突变。不同地区菌株点突变的位置变化较大,但约40%的变异出现在S315T位置。此位置变异通过对katG 活性位点甲基化阻碍了INH与katG的结合,导致酶失去活化INH的能力。Coll等142对来源于巴塞罗纳的61株异烟肼耐药株进行分析,其中55%分离株被检测到katG基因有所改变,最普遍的变异是发生在第315位密码子(占32%),这些菌株显示了高水平的耐药,但大多数仍保留了相当的触酶-过氧化物酶的活性。ka tG基因其他位置上的变异如D63E,H108Q, T262R,A350S等对于酶的稳定性和催化能力也很重要,可以导致细菌对INH产生不同水平的耐药性和保留不同的触酶-过氧化物酶活性152。KatG第315位点突变率的特点还体现在地区的差异上。如国内的陈曦162等对临床分离的101株耐药菌株进行分析,结果第315位点的突变率占3816%(39/101)。这一结果明显低于南非(64%,80/124)172、俄罗斯西北部地区(93%,191/204)182,而又明显高于芬兰(7%,4/54)、新加坡(26%,41/160)192等地区的报道。 112oxyR-ahpC Christman1102等在研究大肠杆菌和伤寒沙门菌的基础上推断出在肠菌属和其他的微生物里oxyR调节子控制着一套复杂的氧化调节系统,它在对环境刺激反应时被激活。oxyR作为一个调节蛋白它即是氧压的感应器又是基因转录的活化剂, oxyR控制编码解毒酶基因如触酶-过氧化物酶(katG编码)和烷基氢过氧化物酶(ah p C编码)的表达。研究表明在结核分枝杆菌复合体中的oxyR基因发生大量的移码突变和缺失、失活,使其成为一个假基因。Deretic1112等用这种突变体与携带具有活性的oxyR-ah p C基因的质粒组成一个重组体,结果对异烟肼耐药,表明结核分枝杆菌对异烟肼的敏感性在很大程度上由于oxyR调节子的畸变。 一般研究者发现在异烟肼耐药菌株中oxyR启动子序列的突变常伴随着katG活性的不足。因此一般将ah pC突变作为katG基因损伤的标志1122。另外Dhandayu thapani1132等通过Wes-tern免疫斑点分析得出突变的等位基因能增强转录活性,即某些katG突变的耐异烟肼分离株存在ahpC启动子的突变,以增强ah p C表达来补偿触酶-过氧化物酶的缺乏,从而抵抗宿主巨噬细胞的氧化。Dhandayuthapani又将纯化的ah pC蛋白导入耻垢分枝杆菌,结果它对INH高度敏感,而在此菌中过表达ah p C蛋白引起对INH耐药。AhpC编码基因突变极少,可能与耐异烟肼无关。 113inhA inh A基因编码的NADH依赖的enoyl-Acp还原酶催化$-不饱和脂肪酸转化为饱和脂肪酸的还原反应,分枝杆菌利用该产物合成的超长链A-脂肪酸是其细胞壁的重要成分。INH
第九章 药物合成设计原理和方法 练习题
第九章药物合成设计原理和方法练习题 一、名词解释 1、靶分子： 2、合成子： 二、完成下列反应 1、生物碱鹰爪豆碱的合成 2、喜树碱中间体的喹啉环的合成 3、β- 咔啉的合成 4、合成 ArCHCOOH CH3 5、全身麻醉药氟烷的合成。 F3C CHBrCl
三、按要求完成下列化合物全合成。 1、采用逆合成分析法完成布洛芬(Ibuprofen)的逆推过程并写出合成的反应。 i-Bu COOH 2、采用逆合成分析法完成下面化合物的逆推过程并写出合成的反应。 CHO OH 3、采用逆合成分析法完成茉莉酮的逆推过程并写出合成的反应。 O 4、采用逆合成分析法完成下面化合物的逆推过程并写出合成的反应。 MeO2C CHO COOMe
5、采用逆合成分析法完成下面化合物的逆推过程并写出合成的反应。 CO 2Me OH 6、完成非那西丁(Phenacetin)的合成反应。 NHCOCH 3 OH 7、完成吲哚美辛(Indometacin)的合成反应。 CH 2COOH CH 3 CO Cl O H 3C 8、 完成芬太尼(Fentany Citrate)的合成。 CH 3CH 2CON N CH 2CH 2
9、完成盐酸多巴(Dopamine Hydrochloride)的合成。 OH OH NH2 HCl 10、完成盐酸可乐(Clonidine Hydrochloride)的合成。 Cl Cl N H H N HCl 11、完成硫酸沙丁胺醇(Sulbutamol sulfate)的合成。 OH CH2OH CHCH2NH(CH3)3 OH 1/2 H2SO4
甜菜碱的国内外合成研究及进展
甜菜碱的国内外合成研究及进展 将甜菜碱用作饲料添加剂的始作俑者是芬兰的大型甜菜糖业，他们成功地从甜菜糖蜜废水中提取了天然甜菜碱，并将其推向饲料、养殖行业。可是，当饲料、养殖行业因使用这种非常安全的饲料添加剂——甜菜碱获得了意想不到的效果的时候，却由于资源有限导致的价格因素而无法在饲料行业大规模使用。在这样的背景之下，国内外的专家学者开始尝试用化学合成的方法制备甜菜碱。 目前甜菜碱的制备方法主要有两种，一是从甜菜糖蜜中提取；二是由一氯乙酸与三甲胺化学反应而得到。 2.1 从甜菜糖蜜中提取 甜菜碱存在于许多植物的根、茎、叶及种子中，特别是糖用甜菜的根中含量较大，新鲜甜菜根中甜菜碱含量为0.3%～0.7 %。甜菜碱在制糖工艺过程中逐渐富集，在二次结晶蔗糖后的废糖蜜中含量达3%～8%。废糖蜜通常用来发酵生产酒精、味精、酵母、柠檬酸等产品，在此过程中甜菜碱不受破坏最终进入废液，这是提取甜菜碱的主要原料。 在甜菜制糖后的母液中，含甜菜碱12%～15%。所以开发甜菜碱是一个低投入，高产出项目。据文献记载，国内外基本上都是从废糖蜜中提取甜菜碱及其盐酸盐，其方法很多，归纳起来有化学法、电解法、裂解法、离子交换树脂法（离子交换提取法）、色谱分离法（离子排斥提取法）等等。甜菜碱最早由芬兰CALTER 公司采用裂解法从废糖蜜中提取得到。 目前甜菜碱的提取工艺主要有离子交换提取法和离子排斥提取法。 2.1.1 化学法 化学法：将300g甜菜制糖后的母液加热到50℃在搅拌下加入80g的CaCI2，
趁热过滤，在滤液中加入盆酸，在20～30℃结晶、分离、干燥，得纯度为98.8%的甜菜碱粗品。 2.1.2 离子交换提取法… 2.1.3 离子排斥提取法… 2.2 化学法合成 2.2.1 甜菜碱的合成 化学合成法生产甜菜碱是用三甲胺与氯乙酸钠进行反应，制成甜菜碱与氯化钠的水溶液，然后用适当的方法将其分离从而得到产品。目前，国内合成甜菜碱的生产厂家均采用这一工艺路线，该方法虽然只有两步反应，但第二步的合成反应机理较为复杂。影响因素也较多，不易控制，有必要进一步研究。 工艺流程示意见下图： 图2.1 化学法合成甜菜碱工艺流程示意图 另一化学合成法工艺路线，是用胆碱盐经氧化获得甜菜碱，该方法已有国外公司在中国申请了技术专利。 … 化学法合成甜菜碱的优点是：生产成本低廉，可以大规模生产。中国农业科学院饲料研究所对生产工艺与流程进行了改进，生产出不吸潮、不结块、流散性好的饲料专用甜菜碱。 2.2.2 甜菜碱的分离… 2.2.3 甜菜碱盐酸盐的制备 将以氯乙酸和三甲胺为原料合成甜菜碱的反应液用等摩尔盐酸酸化，甜菜碱
养鱼巧用甜菜碱
养鱼巧用甜菜碱 １、作诱食剂 研究表明鱼类摄食除依靠视觉外，尚与嗅觉和味觉有关。尽管水产养殖中投入的人工饵料养分全面，但不足以引起水生动物的食欲。甜菜碱具有独特的甜味和鱼敏感的鲜味，是理想的诱食剂。国外资料报道，在鱼饲料中添加０·５％—１·５％甜菜碱，对所有鱼类和虾等甲壳类动物的嗅觉和味觉，均有强烈的剌激作用。甜菜碱具有诱食力强、改进饲料适口性、缩短采食时间、促进消化吸收、加速鱼虾生长、避免饲料浪费造成水体污染等作用。 ２、缓解应激 各种应激反应严重影响水生动物采食和生长，降低成活率，甚至引起死亡。饲料中添加甜菜碱有助于改善在疾病或应激状态下水生动物摄食量下降的状况，维持营养摄入，减轻某些病情或应激反应。甜菜碱有助于鱼类抗１０℃以下的冷应激，是某些鱼类过冬的理想饲料添加剂。 ３、调节渗透压平衡 甜菜碱是渗透压激变的缓冲物质，可作为细胞的渗透保护剂，能提高生物体细胞对干旱、高湿、高盐和高渗环境的耐受力，防止细胞水分流失及盐类的进入，提高细胞膜Ｎａ一Ｋ泵功能，稳定酶活性及生物大分子功能，以调节组织细胞渗透压和离子平衡，维持营养吸收功能，增强鱼、虾等渗透压激变时耐受力，提高成活率。海水中无机盐浓度很高，不利于鱼的生长存活。饵料中添加１·５％甜菜碱，能
降低淡水鱼肌肉中水分含量，延缓鱼的衰老，且在水中无机盐浓度升高（如海水）时，有利于保持鱼体电解质和渗透压平衡，以便淡水鱼顺利实现向海水环境的过渡；甜菜碱有利于海洋生物维持体内较低的盐浓度，不断补充水分，发挥渗透调节作用，能使淡水鱼类适应向海水环境的转变。 ４、部分取代胆碱 胆碱是动物体必需的营养成份，在体内可为机体提供甲基，从而参与新陈代谢反应。近年来研究发现，甜菜碱也可为机体提供甲基，甜菜碱提供甲基的效率，为氯化胆碱的２·３倍，是更有效的甲基供体。大多数学者认为，在水产饲料中可添加一定量的甜菜碱来代替部分胆碱。 ５、提高生产性能 甜菜碱通过诱食作用，可以促进鱼虾生长、增强抗病力和免疫力、提高成活率和饲料转化率。 ６、预防脂肪肝 甜菜碱可以改善细胞线粒体中脂肪酸的氧化过程，明显提高肌肉和肝脏中长链酯酰肉碱的含量及长链酯酰肉碱和游离肉碱的比例，促进脂肪分解，减少肝脏和体脂肪沉积，促进蛋白质合成，重新分布胴体脂肪，降低脂肪肝的发病率。
异烟肼说明书
篇一：异烟肼片说明书 异烟肼片说明书 药品名称】通用名：异烟肼片曾用名：商品名：汉语拼音：yiyanjing pian 英文 名：isoniazid tablets 化学名称：4-吡啶甲酰肼化学结构式： 分子式：c6h7n3o 分子 量：137.14 【性 状】本品为白色片。 【药 理毒理】 本品 是一种具有杀菌作用的合成抗菌药，本品只对分枝杆菌，主要是生长繁殖期的细菌有效。其作 用机制尚未阐明，可能抑制敏感细菌分枝菌酸（mycolicacid）的合成而使细胞壁破裂。 【药 代动力学】 本品 口服后迅速自胃肠道吸收，并分布于全身组织和体液中，包括脑脊液、胸水、腹水、皮肤、肌 肉、乳汁和干酪样组织。并可穿过胎盘屏障。蛋白结合率仅0～10%。口服1～2小时血药浓 度可达峰值，但4～6小时后血药浓度根据患者的乙酰化快慢而不一，快乙酰化者，t1/2为 0.5～1.6小时，慢乙酰化者为2～5小时，肝、肾功能损害者可能延长。代谢主要在肝脏中 乙酰化而成无活性代谢产物，其中有的具有肝毒性。乙酰化的速率由遗传所决定。慢乙酰化者 常有肝脏n-乙酰转移酶缺乏，未乙酰化的异烟肼可被部分结合。 本品 主要经肾排泄（约70%），在24小时内排出，大部分为无活性代谢物。快乙酰化者中93%以 乙酰化型在尿液中排出，慢乙酰化者为63%。快乙酰化者尿液中7%的异烟肼呈游离或结合 型，而慢乙酰化者则为37%。本品易通过血脑屏障，亦可从乳汁排出，少量可自唾液、痰液和 粪便中排出。相当量的异烟肼可经血液透析与腹膜透析清除。 【适 应症】 （1） 异烟肼与其它抗结核药联合，适用于各型结核病的治疗，包括结核性脑膜炎以及其他分枝杆菌 感染。 （2） 异烟肼单用适用于各型结核病的预防： ①新 近确诊为结核病患者的家庭成员或密切接触者； ②结 核菌素纯蛋白衍生物试验（ppd）强阳性同时胸部x射线检查符合非进行性结核病，痰菌阴 性，过去未接受过正规抗结核治疗者； ③正 在接受免疫抑制剂或长期激素治疗的患者，某些血液病或网状内皮系统疾病（如白血病、霍奇 金氏病）、糖尿病、尿毒症、矽肺或胃切除术等患者，其结核菌素纯蛋白衍生物试验呈阳性反 应者；④35岁以下结核菌素纯蛋白衍生物试验阳性的患者；
异烟酸的合成及其应用研究【文献综述】
毕业论文文献综述 化学工程与工艺 异烟酸的合成及其应用研究 一．前言部分 据报道，目前约有占世界1/3的的人口感染过结核菌，全世界现有结核病人约有2000万，每年新发病800万至1000万人，且新发病例呈明显的上升趋势；每年约300万人死于结核病，超过了艾滋病，疟疾，腹泻等传染病死亡人数的综合，因此结核是威胁公共健康的最主要疾病之一[1]。异烟酸又名4-吡啶羧酸，是合成一线抗结核药物异烟肼（又称雷米封）的重要有机中间体，也可用于合成特非那丁、异烟肼甲烷磺酸钠、异烟腺、乙异烟胺、丙硫烟胺、异烟酰腙、酯等衍生物，其市场前景十分广阔。 异烟酸也称4-吡啶甲酸，是一种白色针状结晶性粉末、无味，在319摄氏度的时候会融化。它溶于热水，微溶于冷水。几乎不溶于苯、醚等。 它是一种两性化合物，既溶于酸，也溶于碱，与酸反应生成吡啶盐，与碱反应生成羧酸盐。吡啶羧酸在水溶液中都以内盐，即以两性离子的形式存在。在20℃时，其饱和水溶液的pH值为3.6。 二．正文部分 异烟酸的制备方法较多，根据所涉及的化学反应，主要可分为氧化法和水解法等；根据所用原料的差异可分为以聚4-吡啶乙烯、4-羟甲基吡啶、4-醛基吡啶、4-甲基吡啶和4-吡啶羧酸酯等为起始原料的合成方法。其中氧化4-甲基吡啶制备异烟酸是常用方法之一，这是由于芳烃侧链a碳上的氢受芳环的影响比较活泼，容易被氧化。但是，由于4一甲基吡啶不仅可以氧化成羧酸，还可氧化成醇、醛等含氧有机化合物，甚至深度氧化为二氧化碳等，此外吡啶环上的氮原子也易被氧化成氮氧化物，这就使得目标产物的选择性较低。 1 水解法 据MethCohn等[2]报道，4一腈基吡啶可在水合酶的作用下首先生成4．吡啶酰胺，然后在酰胺水解酶的作用下，4一吡啶酰胺再水解即可得异烟酸(如下所示)。研究结果显示，4．腈基吡啶在水合酶的作用下可得收率为59％的4．吡啶酰胺(反应时间为2 h)，但是4．吡啶酰胺则需经3 d才能水解为异烟酸，且收率仅为50％。由于此方法所用的催化剂为来源不广泛
药物化学——抗结核药物
抗结核药物根据化学结构分为合成抗结核药和抗结核抗生素。一、合成抗结核药合成抗结核药主要包括异烟肼（Isoniazid）、对氨基水杨酸钠（SodiumAminosalicylate）、乙胺丁醇（Ethambutol）。 1.异烟肼（Isoniazid）化学名：4-吡啶甲酰肼，又名雷米封（Rimifon）。性质：（1）异烟肼为无色结晶或白色的结晶性粉末，易溶于水，遇光渐变质。（2）异烟肼结构中有肼基，与香草醛缩合生成黄色异烟腙。Mp228~231℃，熔融时同时分解。（3）异烟肼结构中有肼基，肼基具有还原性，与氨制硝酸银试液反应，异烟肼被氧化，生成异烟酸铵，同时有黑色的金属银生成，并在试管壁上生成银镜。（4）异烟肼在酸性溶液中与溴酸钾反应被氧化，生成异烟酸、溴化钾和氮气，此反应可用于含量测定。（5）异烟肼分子中有酰肼结构，在酸性或碱性条件下，可水解生成异烟酸和肼。光、温度、pH、重金属离子等可使水解加速。游离肼的毒性大，变质后不可再供药用。（6）异烟肼可与酮、铁、锌等离子络合，生成有色的螯合物，微量金属离子存在，可使异烟肼溶液变色，因此配置时需避免与金属器皿接触。用途：异烟肼对结核菌有良好的抗菌作用，为临床用的抗结核药。常需于其它抗结核药联合应用，可以增强疗效和减少耐药性。 2.对氨基水杨酸钠（SodiumAminosalicylate）化学名：4-氨基-2-羟基苯甲酸钠盐二水合物性质：（1）白色或类白色结晶或结晶性粉末，易溶于水。（2）对氨基水杨酸钠在酸性条件下较易脱羧，生成间氨基酚，失去活性。（3）对氨基水杨酸钠水溶液不稳定，露置日光下或遇热，脱羧生成间氨基酚，再被氧化生成棕色的联苯醌类化合物，颜色渐变深。用途：抗结核药。需于其它抗结核药联合应用，可以增强疗效和减少耐药性。 3.盐酸乙胺丁醇（EthambutolHydrochloride）化学名：（2R，2′R）-（+）-2，2′-（1，2-乙二基二亚氨基）-双-1-丁醇二盐酸盐性质：（1）盐酸乙胺丁醇为白色结晶性粉末，略有引湿性，极易溶于水。（2）分子中有两个手性碳原子，因为分子的对称性，有右旋体、左旋体、和内消旋体三种旋光异构体。药用为其右旋体，右旋体的活性为消旋体的16倍。（3）盐酸乙胺丁醇水溶液，加硫酸铜试液，再加氢氧化钠试液，生成络合物显深蓝色。用途：盐酸乙胺丁醇为二线抗结核药，用于其它抗结核药治疗无效的病例，需于其它抗结核药联合应用，可以增强疗效和减少耐药性。二、抗结核抗生素抗结核抗生素主要有氨基糖苷类的链霉素（Streptomycin）、卡那霉素（Kanamycin）、利福霉素（Rifamycins）、环丝氨酸（Cycloserin）、紫霉素（Viomycin）、卷曲霉素（Capreomycin）等。（链霉素（Streptomycin）、卡那霉素（Kanamycin）见抗生素章）。利福霉素（Rifamycins）是用链丝菌发酵产生的抗生素，其化学结构为大环内酰胺。天然的利福霉素抗菌作用弱，口服吸收差。目前临床上使用的利福霉素类药物是其半合成衍生物，例如利福平（Rifampicin）、利福定（Rifandin）、利福喷丁（Rifapentine）。利福平（Rifampicin，Rifampin）化学名：3-[[（4-甲基-1-哌嗪基）亚氨基]甲基]-利福霉素，又名甲哌利福霉素。主要用于肺结核和其它结核病，也可用于麻风病等。利福定（Rifandin）又名异丁哌利福霉素，抗菌谱与利福霉平相似，主要用于肺结核和其它结核病，也可用于麻风病等。利福喷丁（Rifapentine）又称环戊哌利福霉素，抗菌谱与利福霉平相似，与其它抗结核药联用，主要用于治疗结核病。